Enfermedad de Tarui

La enfermedad de Tarui supone una deficiencia en la enzima fosfofructoquinasa (PFK-1*) e implica un problema de almacenamiento del glucógeno (glycogen storage disease VII, GSD VII). Fue la primera enfermedad identificada que afectaba directamente a la glucólisis (S. Tarui, 1965) [1].

La PFK-1 cataliza la reacción metabólicamente irreversible de formación de fructosa 1,6-bisfosfato a partir de la fructosa 6-fosfato; y es un importante punto de regulación metabólico de la glucólisis. Así la PFK-1 está sujeta a una compleja regulación alostérica; su actividad aumenta siempre que se agota el suministro de ATP en las células o cuando existe un exceso de los productos de rotura del ATP, es decir, el ADP y el AMP (especialmente el segundo). El enzima es inhibido siempre que la célula tenga mucho ATP y disponga de un buen suministro de otros combustibles, tales como ácidos grasos [2].

La PFK-1 humana se encuentra en forma de tres isoenzimas dependiendo del tejido: músculo (M), hígado (L) y plaquetas (P), las cuales, son codificadas por diferentes genes en los cromosomas 1, 21 y 10 respectivamente. PFK-1 de mamíferos es un tetrámero y dependiendo del tejido, sus subunidades se agregan formando homotetrámeros o heterotetrámeros, así la subunidad M es la única que compone el tetrámero PFK en células musculares, mientras que los eritrocitos contienen híbridos de subunidades L o M.

Los síntomas observados reflejan al menos una carencia de actividad de la PFK muscular, especialmente en músculo esquelético, y una reducción parcial de la enzima en los eritrocitos. La razón de dicha deficiencia parece encontrarse en mutaciones severas, defectos de splicing, deleción de nucleótidos, mutaciones puntuales y mutaciones sin sentido, en los genes que codifican para la subunidad M; lo cual, explicaría un bloqueo total de la actividad PFK en músculo (homotetrámero M) y un bloqueo parcial de la actividad PFK en eritrocitos (heterotetrámero M y L) [3].

Esta deficiencia hereditaria autosómica recesiva resulta en un bloqueo de la glucólisis y glucogenolisis muscular; provocando una intolerancia al ejercicio, calambres y hemólisis. Existen diferentes grados de afección, que van desde los casos más severos en niños (elevada mortandad), hasta los más clásicos de intolerancia al ejercicio en adultos. Aún no se ha encontrado la correlación entre genotipo/fenotipo para la heterogeneidad de la enfermedad [3] [4].

*Nota: denominamos PFK-1 para distinguirlo de un segundo enzima (PFK-2) que cataliza la formación de fructosa 2,6-bisfosfato a partir de fructosa 6-fosfato en una ruta separada [3].

[1] “Phosphofructokinase deficiency; past, present and future.” Nakajima H, Raben N, Hamaguchi T, Yamasaki T.Curr Mol Med. 2002 Mar; 2(2):197-212.

[2] Lehninger “Principios de Bioquímica” Quinta ed. Capítulo 14: Glucólisis, gluconeogénesis y ruta de las pentosas fosfato.

[3] “Glycogenosis Type VII (Tarui Disease) in a Swedish Family: Two Novel Mutations in Muscle Phosphofructokinase Gene (PFK-M) Resulting in Intron Retentions” Ralph C. Nichols,' Olle Rudolphi, Borje Ek, Rachel Exelbert, Paul H. Plotz. Am. J. Hum. Genet. 59:59-65, 1996.

[4] “Phosphofructo-1-Kinase Deficiency Leads to a Severe Cardiac and Hematological Disorder in Addition to Skeletal Muscle Glycogenosis” Miguel García, Anna Pujol, Albert Ruzo, Efrén Riu, Jesús Ruberte, Anna Arbo, AnnaSerafín, Beatriz Albella, Juan Emilio Felíu Fátima Bosch. Plos GENETICS. Agosto 2009